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发布日期:
2023 / 11 /20
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科普 | 碳化硅陶瓷膜的制备

在能源、化工、水泥等工业气固相反应过程中,大量废气废水的直接排放导致热能流失和环境污染。而传统湿法除尘技术易造成二次污染且无法满足工业化要求。因此,市场急切期待高效率的新型除尘技术。碳化硅陶瓷膜的出现为解决这一难题提供了一种切实可行的技术路线[1]。


碳化硅陶瓷材料

碳化硅陶瓷材料以其强大的Si-C共价键和出色的高温稳定性而被誉为目前最佳的高温过滤材料之一[3]。

在烧结技术方面,碳化硅陶瓷材料常采用反应烧结、常压烧结、热压烧结和热等静压烧结等方法进行制备[2]。

碳化硅陶瓷膜成型工艺则可以采用部分烧结法、复型法、牺牲模板法、直接发泡法和黏合法等[4]。

碳化硅陶瓷膜

基于碳化硅陶瓷膜的过滤材料可在高温环境下进行气体、液体分离,并具有耐化学清洗的能力,此外,与聚合物及其他陶瓷膜材料相比,碳化硅陶瓷膜还显示出高通量特性,这源于碳化硅陶瓷膜突出的空间结构及更加集中的孔径分布特征[4]。


南京科技职业学院化工与材料学院曾在高温除尘碳化硅膜的抗腐蚀性实验中得出以下结论:碳化硅陶瓷膜具有良好的抗酸、碱腐蚀性能。主要原因为:

(1)碳化硅材料自身具有较强的耐酸碱性能;

(2)原料中的烧结助剂与反应产生的物质共同形成了耐酸碱性能的颈部[3]。



近年来,研究者们致力于改善和优化碳化硅陶瓷膜的孔隙尺寸、数量、形状位置分布和连通性等方面的性能。随着这些技术工艺的不断成熟,碳化硅陶瓷膜有望在能源、化工、冶金、石化、造纸、印刷、烟草和制药等行业领域得到广泛应用。


浦创碳化硅蜂巢滤砖

浦创碳化硅蜂巢滤砖多孔结构由碳化硅大颗粒制成的粗糙支撑层加上表面的莫来石精细过滤膜分步烧结而成。

相比于市场上常见的以黑色碳化硅为原料制成的陶瓷滤芯,我们采用更纯的绿色碳化硅超细微粉作为原材料。

因为材质的改良及制造、烧结工艺的优化,浦创碳化硅蜂巢滤砖的绝对过滤精度达0.3微米,孔隙率达49%,具有更好的通透性和处理能力。

参考文献

  [1] 沈云进,卞强,漆虹,邢卫红,范益群 多孔碳化硅及氧化铝/化硅复合膜的制备与性能.

  [2] 王嘉琳1,刘世凯1*,黄威2,徐天兵2,宋志键1,陈颖鑫1,孙亚光1 碳化硅的制备及应用最新研究进展.

  [3] 李冬燕1,魏巍2,韩峰2 高温除尘碳化硅膜的制备及其抗腐蚀特性.

  [4] 余炎子 1,2_李传刚 1,2 鄙恒飞1,2,刘晓锋 1,2.于少晖 1,2 多孔碳化硅陶瓷膜分离技术的应用研究进展.